如圖所示,圓弧AB是半徑為R的
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圓弧,在AB上放置一光滑木板BD,一質(zhì)量為m的小物體在BD板的D端由靜止下滑,然后沖向水平面BC,在BC上滑行L后停下.不計(jì)小物體在B點(diǎn)的能量損失,已知小物體與水平面BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.求:小物體在BD上下滑過程中,重力做功的平均功率.
分析:根據(jù)動(dòng)能定理求出BD段重力做功的大小,結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物塊在BD上運(yùn)行的時(shí)間,從而根據(jù)平均功率的公式求出重力做功的平均功率.
解答:解:根據(jù)動(dòng)能定理得,WG-μmgL=0,解得WG=μmgL.
設(shè)BD與豎直方向的夾角為θ,則BD的長(zhǎng)度為2Rcosθ,物體沿BD段滑下的加速度a=gcosθ,根據(jù)2Rcosθ=
1
2
at2
,解得t=
4R
g

則;重力做功的平均功率
.
P
=
WG
t
=μmgL
g
4R

答:重力做功的平均功率為μmgL
g
4R
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵掌握平均功率的求法.關(guān)于BD段的求法可以通過D點(diǎn)和BO的延長(zhǎng)線交于圓周上點(diǎn)的連線,通過解三角形求得.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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精英家教網(wǎng)如圖所示,斜面AB和水平面BC是由同一板材上截下的兩段,在B處用小圓弧連接.將小鐵塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A處由靜止釋放后,它沿斜面向下滑行,進(jìn)入平面,最終靜止于P處.若從該板材上再截下一段,擱置在A、P之間,構(gòu)成一個(gè)新的斜面,再將鐵塊放回A處,并輕推一下使之沿新斜面向下滑動(dòng).關(guān)于此情況下鐵塊運(yùn)動(dòng)情況的描述,正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,BCPC′D是螺旋軌道,半徑為R的圓O與半徑為2R的BCD圓弧相切于最低點(diǎn)C,與水平面夾角都是37°的傾斜軌道AB、ED分別與BC、C′D圓弧相切于B、D點(diǎn)(C、C′均為豎直圓的最底點(diǎn)),將一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧的一端固定在AB軌道的有孔固定板上,平行于斜面的細(xì)線穿過有孔固定板和彈簧跨過定滑輪將小球和大球連接,小球與彈簧接觸但不相連,小球質(zhì)量為m,大球質(zhì)量為
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m,ED軌道上固定一同樣輕質(zhì)彈簧,彈簧下端與D點(diǎn)距離為L(zhǎng)2,初始兩球靜止,小球與B點(diǎn)的距離是L1,L1>L2,現(xiàn)小球與細(xì)線突然斷開.一切摩擦不計(jì),重力加速度為g.
(1)細(xì)線剛斷時(shí),小球的加速度大。
(2)小球恰好能完成豎直圓周運(yùn)動(dòng)這種情況下,小球過C點(diǎn)前后瞬間有壓力突變,求壓力改變量為多少?
(3)小球沖上左側(cè)軌道獲得與初始線斷相同的加速度時(shí),小球的速度.

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科目:高中物理 來源:2013年高考物理備考復(fù)習(xí)卷3:牛頓運(yùn)動(dòng)定律(解析版) 題型:解答題

如圖所示,圓弧AB是半徑為R的圓弧,在AB上放置一光滑木板BD,一質(zhì)量為m的小物體在BD板的D端由靜止下滑,然后沖向水平面BC,在BC上滑行L后停下.不計(jì)小物體在B點(diǎn)的能量損失,已知小物體與水平面BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.求:小物體在BD上下滑過程中,重力做功的平均功率.

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科目:高中物理 來源:上海模擬題 題型:填空題

如圖所示,弧AB是半徑為R的1/4圓弧,在AB上固定一個(gè)光滑的木板DB。一質(zhì)量為m的小木塊在木板的上端由靜止下滑,然后沿水平面BC滑行距離L后停下。已知木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,且不計(jì)木塊在B處的機(jī)械能損失,則木塊在木板DB運(yùn)動(dòng)時(shí)間為__________,在這一時(shí)間內(nèi)重力的平均功率為__________。

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